一种有源频率选择表面结构制造技术

本发明专利技术提供了一种有源频率选择表面结构，通过将一个可重构有源共振带通结构和一个非共振带通结构的组合实现了在PIN管通电时某一透波频段透波和PIN管断电时全频屏蔽两种状态间的有源可控。此时在透波状态下，该复合结构等效为两个带通滤波器的叠加，从而实现通带内透波；而在屏蔽状态下，该复合结构等效为一个带通滤波器和一个带阻滤波器的叠加，从而实现全频带内的屏蔽性能。

【技术实现步骤摘要】
一种有源频率选择表面结构
本专利技术属于微波超材料领域，涉及一种有源频率选择表面结构。
技术介绍
吉赫兹波段(GHz)广泛应用于雷达领域。机载或弹载雷达通常在相当长的平飞时间内天线处于不工作状态，只有接近目标时才会启动雷达，而飞行器最容易在平飞的这段时间内收到敌方雷达的截获和跟踪。利用这个特点，采用电可控隐身有源智能天线罩，可确保雷达在平飞阶段处于隐身状态，在末制阶段处于透波状态。因此，所述电可控隐身有源智能天线罩的有源可控的机构就非常重要。一般来说，现有有源频率选择表面有两种：带通带阻切换型有源频率选择表面，仅能满足在某一特定频段的透波状态和屏蔽状态的切换，无法实现全频段的屏蔽，隐身性能具有一定的局限性；有源可调频率选择表面，透波窗可以在一定的频率范围内实现动态可调，同样也无法实现全频段的屏蔽。且在现有有源带通带阻切换型频率选择表面中，仅能实现PIN管通电时带阻，而在PIN管断电时透波的工作状态，这种工作状态与实际雷达的工作方式相矛盾。基于此，亟需一种有源频率选择表面结构，以解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了提供一种有源频率选择表面结构，以解决现有技术中PIN管的工作状态与实际雷达的工作方式相矛盾的问题。本专利技术提供了一种有源频率选择表面结构，包括：非共振带通结构、多个无源共振带通结构和至少一个可重构有源共振带通结构复合重叠而成；其中，所述可重构有源共振带通结构位于所述多个无源共振带通结构之间，且所述非共振带通结构的一端与所述多个无源共振带通结构中的一个复合重叠；所述可重构有源共振带通结构和多个无源共振带通结构之间均有空隙，所述非共振带通结构和无源共振带通结构之间无空隙。优选的，在上述的有源频率选择表面结构中，所述非共振带通结构包括：多个第一等效电容层、多个第二等效电容层和多个等效电感层复合重叠而成，相邻两层之间均有空隙；其中，所述多个第一等效电容层分布于所述非共振带通结构的两端，所述多个第二等效电容层与多个等效电感层交错分布，且所述第一等效电容层与等效电感层相邻。优选的，在上述的有源频率选择表面结构中，所述非共振带通结构的一端的第一等效电容层和与其复合重叠的无源共振带通结构之间无空隙。优选的，在上述的有源频率选择表面结构中，单层的所述第一等效电容层包括介质基材以及附着于所述介质基材上的超材料微结构。优选的，在上述的有源频率选择表面结构中，单层的所述第二等效电容层包括介质基材以及附着于所述介质基材上的超材料微结构。优选的，在上述的有源频率选择表面结构中，单层的所述第一等效电容层包括介质基材以及附着于所述介质基材上的超材料微结构。优选的，在上述的有源频率选择表面结构中，单层介质基材之间的空隙为1毫米～2毫米。本专利技术提供的一种有源频率选择表面结构，通过将一个可重构有源共振带通结构和一个非共振带通结构的组合实现了在PIN管通电时某一透波频段实现透波和PIN管断电时全频屏蔽两种状态间的有源可控。此时在透波状态下，该复合结构等效为两个带通滤波器的叠加，从而实现通带内透波；而在屏蔽状态下，该复合结构等效为一个带通滤波器和一个带阻滤波器的叠加，从而实现全频带内的屏蔽性能。利用有源器件对一个带通结构进行重构，从而实现该结构在带通与宽带带通结构间的有源可调，复合上一个带通结构。实现PIN管通电时宽带带通与PIN管断电时全频屏蔽的有源可调。附图说明图1为本专利技术说明书中一实施例中有源频率选择表面结构的侧面示意图；图2为本专利技术说明书中一实施例中可重构有源共振带通结构的正视图；图3为本专利技术说明书中一实施例中无源共振带通结构的正视图；图4为本专利技术说明书中一实施例中第一等效电容层的正视图；图5为本专利技术说明书中一实施例中第二等效电容层的正视图；图6为本专利技术说明书中一实施例中等效电感层的正视图；图7为本专利技术说明书中一实施例中PIN管通电时所述可重构有源共振带通结构的传输曲线；图8为上述实施例中PIN管导通时可重构有源共振带通结构在不同入射角度下传输曲线的仿真图；图9为本专利技术说明书中一实施例中PIN管断电时所述可重构有源共振带通结构的传输曲线；图10为上述实施例中PIN管断开时可重构有源共振带通结构在不同入射角度下传输曲线的仿真图；图11为本专利技术说明书中一实施例中非共振带通结构的工作原理示意图；图12为上述实施例中非共振带通结构不同电磁波入射角度下传输曲线的仿真图；图13为上述实施例中所述有源频率选择表面结构在透波状态下的工作原理示意图；图14为图13中所述有源频率选择表面结构在通电状态不同电磁波入射角度下透波性能的仿真图；图15为上述实施例中所述有源频率选择表面结构在屏蔽状态下的工作原理示意图；图16为图15中所述有源频率选择表面结构在断电状态下不同电磁波入射角度下屏蔽性能的仿真图；图17为本专利技术说明书中一实施例中3*3阵列中可重构有源共振带通结构的排布及PIN管的加载方式的结构示意图；图18为与图17对应的实施例中无源共振带通结构的排布示意图；图19为与图17中对应的实施例中第一等效电容层的排布示意图；图20为与图17中对应的实施例中等效电感层的排布示意图。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。本专利技术实施例提供了一种有源频率选择表面结构，包括：非共振带通结构、多个无源共振带通结构和至少一个可重构有源共振带通结构复合重叠而成；如图1所示，所述可重构有源共振带通结构1位于所述多个无源共振带通结构2之间，且所述非共振带通结构3的一端与所述多个无源共振带通结构2中的一个复合重叠；所述可重构有源共振带通结构1和多个无源共振带通结构2之间均有空隙，所述非共振带通结构3和无源共振带通结构2之间无空隙。继续参见图1，图1为本专利技术说明书一实施例中有源频率选择表面结构的侧面示意图，在本实施例中，仅以一个可重构有源共振带通结构1为例。其中，所述可重构有源共振带通结构1的正视图如图2所示，所述无源共振带通结构2的正视图如图3所示。具体的，如图1所示，在本说明书的一个实施例中，所述非共振带通结构3包括：多个第一等效电容层31、多个第二等效电容层32和多个等效电感层33复合重叠而成，相邻两层之间均有空隙；其中，所述多个第一等效电容层31分布于所述非共振带通结构的两端，所述多个第二等效电容层32与多个等效电感层33交错分布，且所述第一等效电容层31与等效电感层33相邻。具体而言，所述非共振带通结构3的一端的第一等效电容层31和与其复合重叠的无源共振带通结构2之间无空隙。其中，所述第一等效电容层31的正视图如4所示，所述第二等效电容层32的正视图如图5所示，等效电感层33的正视图如图6所示。进一步的，在所述非共振带通结构3中，单层的所述第一等效电容层31包括介质基材以及附着于所述介质基材上的超材料微结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有源频率选择表面结构，其特征在于，包括：/n非共振带通结构、多个无源共振带通结构和至少一个可重构有源共振带通结构复合重叠而成；/n其中，所述可重构有源共振带通结构位于所述多个无源共振带通结构之间，且所述非共振带通结构的一端与所述多个无源共振带通结构中的一个复合重叠；所述可重构有源共振带通结构和多个无源共振带通结构之间均有空隙，所述非共振带通结构和无源共振带通结构之间无空隙。/n

【技术特征摘要】
1.一种有源频率选择表面结构，其特征在于，包括：
非共振带通结构、多个无源共振带通结构和至少一个可重构有源共振带通结构复合重叠而成；
其中，所述可重构有源共振带通结构位于所述多个无源共振带通结构之间，且所述非共振带通结构的一端与所述多个无源共振带通结构中的一个复合重叠；所述可重构有源共振带通结构和多个无源共振带通结构之间均有空隙，所述非共振带通结构和无源共振带通结构之间无空隙。


2.如权利要求1所述的有源频率选择表面结构，其特征在于，所述非共振带通结构包括：多个第一等效电容层、多个第二等效电容层和多个等效电感层复合重叠而成，相邻两层之间均有空隙；其中，所述多个第一等效电容层分布于所述非共振带通结构的两端，所述多个第二等效电容层与多个等效电感层交错分布，且所述第一等效电容层与等效电感层相邻。
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【专利技术属性】
技术研发人员：张岭，陈志勇，
申请(专利权)人：武汉灵动时代智能技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42